本书共分10章,主要包括概述、石羊河流域基本情况、气候与土地利用变化情景流域水资源响应过程、流域治理生态目标过程控制关键技术、流域生态修复与生态屏障构建技术、流域地下水运移及灌溉水循环转化规律、流域治理节水灌溉标准化技术、节水农业生态-经济型绿洲建造技术、基于总量控制的流域水资源管理技术和流域水资源高效利用与管理实践等内容。
《石羊河流域水问题研究与实践》通过对近10年来石羊河流域水文情势演变、植被恢复与生态环境保护、水资源保护开发与合理利用、农田节水灌溉与高效用水、地表水与地下水转化、区域水循环以及信息技术与水资源管理等水问题相关研究成果的系统集成、全面总结和重点凝练,提出了气候与土地利用变化情景水资源响应机制、生态环境修复与植被恢复模式、水资源合理配置与高效利用模式、生态一经济型绿洲建造技术模式、信息技术与水资源管理应用模式,对确保《石羊河流域重点治理规划》实施效果的稳定发挥和持续保持具有重要指导作用和借鉴意义。
《石羊河流域水问题研究与实践》共分10章,主要包括概述、石羊河流域基本情况、气候与土地利用变化情景流域水资源响应过程、流域治理生态目标过程控制关键技术、流域生态修复与生态屏障构建技术、流域地下水运移及灌溉水循环转化规律、流域治理节水灌溉标准化技术、节水农业生态一经济型绿洲建造技术、基于总量控制的流域水资源管理技术和流域水资源高效利用与管理实践等内容。
《石羊河流域水问题研究与实践》涉及研究成果的取得,伴随了石羊河流域重点治理的全过程,技术层面突出集成、研发与综合技术体系形成相结合,实践层面注重示范应用与规模发展相统一,技术先进,系统性强,内容丰富,实践基础好,应用范围广,可供从事干旱区水资源系统规划、水利工程设计、水资源宏观管理和决策人员使用,亦可供有关研究人员与大专院校师生参考借鉴。
前言
第一章 概述
第一节 研究的目的与意义
第二节 流域重点治理规划及实施情况
第三节 流域水问题研究与实践总体思路
第四节 主要研究成果
参考文献
第二章 石羊河流域基本情况
第一节 石羊河流域概况
第二节 流域水资源及开发利用情况
第三节 流域土地资源及开发利用情况
第四节 流域农业生产与种植结构情况
第五节 流域节水农业发展情况
参考文献
第三章 气候与土地利用变化情景流域水资源响应过程
第一节 流域土地利用变化过程与特征
第二节 流域气象水文变化趋势与规律
第三节 石羊河流域SWAT分布式水文模型构建与模拟
第四节 气候与土地利用变化情景流域水资源响应机制
参考文献
第四章 流域治理生态目标过程控制关键技术
第一节 流域尺度节水灌溉技术优化布局
第二节 MIKEBASIN-FEFLOW模型生态目标过程控制技术
第三节 WEAP-MODFLOW模型生态目标过程控制技术
第四节 基于Bayesian的生态目标风险评估技术
第五节 生态目标过程控制方案筛选与优化
第六节 生态目标过程控制方案及其建议
参考文献
第五章 '流域生态修复与生态屏障构建技术
第一节 祁连山区生态环境现状及变化趋势
第二节 流域生态屏障构建技术需求分析
第三节 基于SWAT水文模型的祁连山区水文效应
第四节 祁连山区生态修复技术
第五节 北部平原区生态评价及需水量分析
第六节 流域生态屏障构建技术模式
参考文献
第六章 流域地下水运移及灌溉水循环转化规律
第一节 石羊河流域地下水数值模拟模型
第二节 石羊河流域地下水运移规律
第三节 石羊河流域渠系水量损失及转化规律
第四节 石羊河流域灌溉水田间转化规律
第五节 石羊河流域灌溉水利用率
参考文献
第七章 流域治理节水灌溉标准化技术
第一节 水土资源耦合评价及种植结构优化
第二节 灌溉效益与耗用水指标分析评价
第三节 流域大田作物节水灌溉标准化技术
第四节 流域设施农业节水灌溉标准化技术
第五节 节水灌溉标准化技术模式集成研究
参考文献
第八章 节水农业生态一经济型绿洲建造技术
第一节 绿洲灌区现状及节水需求
第二节 绿洲灌区生态一经济型种植结构优化
第三节 基于水量有限配置的限额灌溉技术
第四节 流域主要作物节水灌溉技术适宜性评价
第五节 流域节水一生态型绿洲建造技术模式
参考文献
第九章 基于总量控制的流域水资源管理技术
第一节 流域水资源现状及总量控制方案
第二节 灌溉现状及管理信息系统
第三节 地下水利用现状及管理信息系统
第四节 基于3S的流域水资源调度管理系统
第五节 地表水资源调度管理方案
第六节 地下水资源开发利用方案
参考文献
第十章 流域水资源高效利用与管理实践
第一节 粮食作物节水灌溉新技术应用
第二节 大田经济作物节水灌溉新技术应用
第三节 高效设施农业节水新技术应用
第四节 节水灌溉标准化技术体系应用
第五节 水资源管理技术应用
石羊河流域水资源严重短缺,用水矛盾极为突出,由此导致地表水开发利用程度高、地下水严重超采、生态环境用水被大量挤占现象严重,继而引发了河流水生态系统恶化、地下水矿化度升高、林草植被萎缩甚至枯死等一系列生态环境问题,尤其是位于石羊河流域下游的民勤地区生态环境问题极为严峻,引起了全社会的广泛关注。从一定意义上说,民勤绿洲的消亡,将会直接危及石羊河流域中游绿洲甚至河西走廊大通道和国家生态屏障战略安全,丝绸之路、绿色走廊将有可能被沙漠阻隔,这必然会影响整个西部少数民族地区的发展与稳定,事关国家发展和民族和谐团结的长远大计。可以说,石羊河流域面临的所有问题,都是由水资源的短缺引起的,一旦解决了流域水资源问题,石羊河流域的一切问题便可迎刃而解。为了从根本上缓解石羊河流域水资源短缺、生态环境持续恶化的严峻形势,保障当地经济、社会、环境的协调、稳定与可持续发展,国务院于2007年12月批准了《石羊河流域重点治理规划》(简称《规划》)。伴随着《规划》的实施,国内各有关部门、科研院所相继开展了大量研究工作,取得了一系列研究成果,有力地支撑了流域重点治理各项工作的顺利推进和治理目标的如期实现。
为了深刻揭示石羊河流域地表水和地下水的循环转化规律,系统探索水资源合理配置与高效利用模式,科学合理地提出解决流域水问题的对策和措施,甘肃省水利科学研究院与民勤县水务局联合在石羊河流域下游建立了农业高效用水与生态环境保护试验站,水利部推广中心同时设立了甘肃省内陆河区高效节水技术推广示范基地。依托该基地,先后承担完成了国家国际科技合作计划项目“石羊河流域生态修复研究与示范”(2007DFA70860),国家科技支撑计划“民勤生态一经济型绿洲技术集成试验示范”(2007BAD46805),国家自然基金地区基金“气候与土地利用变化对石羊河流域水资源影响研究”(51369003),水利部“948”计划项目“基于‘3S’的民勤绿洲水资源管理技术应用与推广”(200847),水利部公益性行业科研专项“石羊河灌溉水循环转化规律及节水技术研究”(200801009)、“石羊河流域节水灌溉标准化技术体系规程研究”(201101045)、“石羊河流域治理生态目标过程控制关键技术”(201001060)以及甘肃省重大科技专项“民勤绿洲灌区节水关键技术研究与示范”(0702NKDA032),甘肃省技术研究与开发专项“河西内陆区免储水灌注水播种技术试验研究”(0912TCYA010)等项目,取得了一系列具有重要推广应用价值的创新研究成果,先后在《灌溉排水学报》《中国生态农业学报》《干旱区地理》《干旱地区农业研究》《中国农村水利水电》《水资源与水工程学报》《中国农学通报》《节水灌溉》《人民黄河》《水利规划与设计》等国家核心期刊发表学术论文80余篇,在河流水文情势演变、区域水循环与土壤水分动态变化、地表水与地下水联合调控、水资源合理配置与优化调度、农田灌溉与农业节水、农业种植结构调整与节水技术优化布局等方面提出了许多新思路、新观点、新方法和新技术,部分观点和方法得到了本领域专家、学者的一致认可和充分肯定,对有效解决石羊河流域水问题,支撑流域水资源可持续利用,保障区域经济、社会与生态系统协调、稳定与可持续发展具有很好的参考和借鉴作用。